JP2006509927A - Yarn processing device control method - Google Patents
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Abstract
伸張−破断プロセスにおいてヤーン(Y)を処理するために使用される少なくとも2つの別々に制御可能なロールセット(22、26、34、56)の各々を開始または停止するための方法であって、各ロールセットが、少なくとも2つのロールを含んでなり、本方法が、伸張−破断プロセスにおいて処理されているヤーン(Y)の同時完全破損を最小にするように、所定のシーケンスに従って、かつ他のロールの少なくとも1つの速度の変化と協調して、各ロールの速度を初期条件から定常状態条件に変える、各ロールセットの工程によって特徴づけられる方法。A method for starting or stopping each of at least two separately controllable roll sets (22, 26, 34, 56) used to treat a yarn (Y) in a stretch-break process, Each roll set comprises at least two rolls, and the method follows a predetermined sequence and minimizes the simultaneous complete failure of the yarn (Y) being processed in the stretch-break process A method characterized by the process of each roll set that changes the speed of each roll from an initial condition to a steady state condition in coordination with a change in at least one speed of the roll.
Description
本発明は、伸張−破断プロセスにおけるヤーン処理装置の制御に関し、特に、協調してプロセスを開始するための方法に関する。 The present invention relates to control of yarn processing equipment in a stretch-break process, and more particularly to a method for initiating a process in a coordinated manner.
テキスタイル産業では、同一製品の多数のスピンドルを巻くことができる商業用多位置紡糸機を利用する。リング精紡機として知られている1タイプの商業用ヤーン製造機は、ステープルヤーンを直接製造する。そのような機械の製造処理量は比較的限られる。 The textile industry utilizes commercial multi-position spinning machines that can wind multiple spindles of the same product. One type of commercial yarn making machine, known as a ring spinning machine, produces staple yarns directly. The manufacturing throughput of such machines is relatively limited.
本出願の目的のため「伸張−破断」装置と呼ばれる別の直接紡糸装置は、連続操作においてマルチフィラメントヤーン供給材料から直接ステープルヤーンを製造することによって処理量を向上させる。参照符号10で一般に表される伸張−破断装置の1つの位置12Aの機能的かつ可能化要素の概略図が、図1の点で描かれたボックスに示されている。各々位置12Aと同一の、1つもしくはそれ以上の付加的な伸張−破断位置12B、12C、…12Nを提供して、多位置装置10を規定してもよい。装置10は、(特許文献1)として2000年12月21日に国際公開された、同時係属中の出願(特許文献2)において開示され請求されている。 Another direct spinning apparatus, referred to as a “stretch-break” apparatus for the purposes of this application, improves throughput by producing staple yarns directly from multifilament yarn feed in a continuous operation. A schematic diagram of the functional and enabling elements at one location 12A of the stretch-break device, generally represented by reference numeral 10, is shown in the box drawn at point in FIG. One or more additional stretch-break locations 12B, 12C, ... 12N, each identical to location 12A, may be provided to define multi-position device 10. The device 10 is disclosed and claimed in a co-pending application (Patent Document 2) published internationally on December 21, 2000 as (Patent Document 1).
伸張−破断装置の次の説明全体にわたって、1つの位置の各ロールを、関連したニップロールを伴ってまたは伴わずに、多数のロールとして実現してもよいことが理解されるべきである。ニップロールによって加えられる圧力を、手動でまたは関連した制御デバイスによって制御してもよいことも理解されるべきである。 It should be understood that throughout the following description of the stretch-break apparatus, each roll at one location may be implemented as multiple rolls with or without associated nip rolls. It should also be understood that the pressure applied by the nip roll may be controlled manually or by an associated control device.
位置12Aは、ヤーンYの連続供給源16と巻取りゾーン60との間に直列に接続された、延伸およびアニールゾーン20、第1の破断ゾーン30、第2の破断ゾーン40(再破断ゾーンとしても知られている)、および強化ゾーン50を含む。 Position 12A includes a draw and anneal zone 20, a first break zone 30, a second break zone 40 (as a rebreak zone) connected in series between the continuous source 16 of yarn Y and the winding zone 60. Also includes an enhancement zone 50.
ヤーン供給源16は、示されているような可能化繰出し制御装置19によって駆動される繰出し機18、または別の適切なヤーン供給デバイスを含んでもよい。繰出し制御装置19は、繰出し機18から供給されるヤーンYの張力を制御するように、制動機構または繰出しモータによって実現してもよい。 The yarn source 16 may include a dispenser 18 driven by an enabling dispense controller 19 as shown, or another suitable yarn supply device. The feeding control device 19 may be realized by a braking mechanism or a feeding motor so as to control the tension of the yarn Y supplied from the feeding machine 18.
延伸およびアニールゾーン20は、ロール22と被駆動ロール26との間に規定され、ホットプレート24を含む。ロール22は可能化ヒータ22Hを含み、ホットプレート24は可能化加熱要素24Hを含む。ロール26も可能化ヒータ26Hを含んでもよい。周知のように、延伸作用を与えるために、被駆動ロール26は、加熱されたロール22の表面速度より高い表面速度で回転しなければならない。ロール26の表面速度とロール22の表面速度との比は、「延伸比」と呼ばれる。 The stretching and annealing zone 20 is defined between a roll 22 and a driven roll 26 and includes a hot plate 24. Roll 22 includes enabling heater 22H and hot plate 24 includes enabling heating element 24H. The roll 26 may also include an enabling heater 26H. As is well known, the driven roll 26 must rotate at a higher surface speed than the surface speed of the heated roll 22 in order to provide a stretching action. The ratio of the surface speed of the roll 26 to the surface speed of the roll 22 is called the “stretch ratio”.
第1の破断ゾーン30は、ロール26とロール34との間に規定され、第2の破断ゾーン40は、ロール34とロール42との間に規定される。ロール34の表面速度とロール26の表面速度との比は、「伸張−破断比」と呼ばれ、ロール42の表面速度とロール34の表面速度との比は、「再破断比」と呼ばれる。可能化空気供給源32Sを備えた任意のジェット32を、第1の破断ゾーン30に含めてもよい。第2の破断ゾーン40は、関連した可能化空気供給源36Sを備えた任意のジェット36を含んでもよい。 The first break zone 30 is defined between the roll 26 and the roll 34, and the second break zone 40 is defined between the roll 34 and the roll 42. The ratio of the surface speed of the roll 34 to the surface speed of the roll 26 is called the “stretch-break ratio”, and the ratio of the surface speed of the roll 42 to the surface speed of the roll 34 is called the “re-break ratio”. An optional jet 32 with an enabling air source 32S may be included in the first break zone 30. The second break zone 40 may include an optional jet 36 with an associated enabling air source 36S.
強化ゾーン50は、ロール42とロール56との間に規定され、1つもしくはそれ以上の強化ジェット52およびその可能化空気供給源52Sを含んでもよい。強化デバイスは、また、ヤーンYを強化するように設計された機械的または他の流体デバイスであってもよい。ロール56の表面速度とロール42の表面速度との比は、「強化比」と呼ばれる。 The reinforcement zone 50 is defined between roll 42 and roll 56 and may include one or more reinforcement jets 52 and their enabling air supply 52S. The reinforcing device may also be a mechanical or other fluidic device designed to strengthen the yarn Y. The ratio of the surface speed of the roll 56 to the surface speed of the roll 42 is called the “strengthening ratio”.
巻取りゾーン60は、完成したステープルヤーンSをボビンB上に収集するためのトラバースワインダ62を含む。ワインダ62は、関連した可能化ワインダおよびトラバースドライブ62D、62Tを有する。ストリンギングを促進するために、廃棄ジェット58およびそれ可能化空気供給源58Sが、ワインダ62にすぐ先行してもよい。ワインダ62の表面速度とロール56の表面速度との比は、「巻取り張力」(図4の表)と呼ばれる。 The winding zone 60 includes a traverse winder 62 for collecting the finished staple yarn S on the bobbin B. The winder 62 has associated enabling winders and traverse drives 62D, 62T. A waste jet 58 and its enabling air source 58S may immediately precede the winder 62 to facilitate stringing. The ratio of the surface speed of the winder 62 to the surface speed of the roll 56 is called “winding tension” (table of FIG. 4).
伸張−破断プロセスの間ヤーンYと順次接触する個別のロールを、対にして操作ロールセットにしてもよい。したがって、ロール26、34が、第1のロールセット30Sを規定してもよく、ロール34、42が、第2のロールセット40Sを規定してもよく、ロール42、56が、第3のロールセット50Sを規定してもよい。各ロール22、26、34、42、および56は、それぞれ、関連した可能化ドライブモータ23、27、35、43、および57を有する。 Individual rolls that are in sequential contact with the yarn Y during the stretch-break process may be paired into an operational roll set. Accordingly, the rolls 26 and 34 may define the first roll set 30S, the rolls 34 and 42 may define the second roll set 40S, and the rolls 42 and 56 may be the third roll. The set 50S may be defined. Each roll 22, 26, 34, 42, and 56 has an associated enabling drive motor 23, 27, 35, 43, and 57, respectively.
あるいは、図1Aに見られるように、ロール34を、デュアルロール34A、34Bなどの多数のロールによって機能的に実現してもよい。同様に、ロール42を、デュアルロール42A、42Bなどの多数のロールによって機能的に実現してもよい。そのような代替構成において、ロール26、34A、ロール34B、42A、およびロール42B、56は、それぞれ、操作ロールセット30S’、40S’、50S’を規定してもよい。ロール34A、34B、42A、および42Bは、それぞれ、関連したドライブモータ35A、35B、43A、および43Bを有する。 Alternatively, as seen in FIG. 1A, the roll 34 may be functionally realized by a number of rolls, such as dual rolls 34A, 34B. Similarly, the roll 42 may be functionally realized by a number of rolls such as dual rolls 42A, 42B. In such an alternative configuration, rolls 26, 34A, rolls 34B, 42A, and rolls 42B, 56 may define operational roll sets 30S ', 40S', 50S ', respectively. Rolls 34A, 34B, 42A, and 42B have associated drive motors 35A, 35B, 43A, and 43B, respectively.
操作中、フィラメントFから構成されるヤーンYが、延伸およびアニールゾーン20に導入される。延伸およびアニールゾーン20内で、ヤーンYは、加熱されたロール22内のヒータ22Hとホットプレート24との組合せによって、アニール温度に加熱される。延伸およびアニールゾーン20の第1のロール22は、入ってくるフィラメントFを把持し、操作ロールセットの第2のロール(すなわち、ロール26)は、それらを延伸−伸張する。ロール26の表面速度は、所望の引張特性を得るように、必要ならば、加熱されたヤーンYを延伸するように、ロール22の表面速度に対して設定してもよい。 During operation, a yarn Y composed of filaments F is introduced into the drawing and annealing zone 20. Within the drawing and annealing zone 20, the yarn Y is heated to the annealing temperature by the combination of the heater 22 </ b> H in the heated roll 22 and the hot plate 24. The first roll 22 in the draw and anneal zone 20 grips the incoming filament F, and the second roll (ie roll 26) of the operating roll set draws and stretches them. The surface speed of the roll 26 may be set relative to the surface speed of the roll 22 to stretch the heated yarn Y, if necessary, to obtain the desired tensile properties.
アニールされたヤーンYは、第1の破断ゾーン30に進む。定常状態操作の間、破断ゾーン30の第1のロール26は、アニールされたフィラメントを把持し、操作ロールセットの第2のロール、すなわち、場合によって、ロール34(図1)またはロール34A(図1A)は、フィラメントFのすべてがランダムに破断するまで、それらを延伸−伸張する。フィラメントFを、第1の破断ゾーン30から下流に配置された第2の破断ゾーン40でさらに破断してもよい。任意のジェット36を用いて、第1の破断ゾーンで破断されたフィラメントの端部を制御して、ロール巻付きを防止してもよい。 The annealed yarn Y proceeds to the first break zone 30. During steady state operation, the first roll 26 in the break zone 30 grips the annealed filament and the second roll of the operating roll set, ie, optionally roll 34 (FIG. 1) or roll 34A (FIG. 1A) stretch-stretches them until all of the filaments F break randomly. The filament F may be further broken at a second break zone 40 disposed downstream from the first break zone 30. An optional jet 36 may be used to control the end of the filament broken in the first break zone to prevent roll wrapping.
次に、ヤーンYは、強化ゾーン50で強化されて、ステープルヤーンSを形成する。ステープルヤーンSは、制御された張力およびトラバース速度下でワインダ62によってボビンB上に巻かれる。 Next, the yarn Y is reinforced in the reinforced zone 50 to form the staple yarn S. Staple yarn S is wound onto bobbin B by winder 62 under controlled tension and traverse speed.
装置10において実現されるような伸張−破断プロセスは、ヤーンの動的伸張および破断特性が、さまざまな速度において異なり、かつその静的特性と異なるので、開始するのが特に困難である。伸張−破断プロセスの目標は、フィラメントのすべてを、時間および位置の両方においてランダムに破断することである。図1の装置において、フィラメントはすべて、第1の伸張−破断ゾーン30でランダムに破断され、それらの破断されたフィラメントは、第2の再破断ゾーン40でランダムに再破断される。積極的な開始が、いずれかのゾーンでのすべてのフィラメントの同時完全破損をもたらすことがあり、装置を通るヤーンのストリングアップ(string−up)の損失、および廃棄製品の発生をもたらす。 The stretch-break process as implemented in apparatus 10 is particularly difficult to start because the dynamic stretch and break properties of the yarn differ at different speeds and differ from its static properties. The goal of the stretch-break process is to randomly break all of the filaments in both time and position. In the apparatus of FIG. 1, all filaments are randomly broken in a first stretch-break zone 30, and those broken filaments are randomly rebroken in a second rebreak zone 40. Aggressive initiation may result in simultaneous complete failure of all filaments in any zone, resulting in loss of yarn string-up through the device and generation of waste products.
始動が、プロセスパラメータの相互作用によって特に複雑にされる。たとえば、ヤーンの伸張−破断耐性(すなわち、完全破損を伴わない、いくつかのフィラメントの破損)が、アニール温度によって影響され、これは、始動全体にわたって変わる。ヤーンの伸張−破断耐性は、また、ロール速度が変わるにつれて著しく変わり、所与のロールセットのロールの相対速度比は、始動全体にわたって変わる。ジェットパラメータ、特に操作圧力が、繊維のもつれの程度に影響を及ぼし、巻き張力などの巻きパラメータも、ヤーンの伸張−破断耐性に影響を及ぼす。 Startup is particularly complicated by the interaction of process parameters. For example, yarn stretch-break resistance (ie, failure of some filaments without full failure) is affected by the annealing temperature, which varies throughout startup. Yarn stretch-break resistance also changes significantly as the roll speed changes, and the relative speed ratio of the rolls in a given roll set changes throughout the start-up. Jet parameters, particularly operating pressure, affect the degree of fiber entanglement, and winding parameters such as winding tension also affect yarn stretch-break resistance.
上記に鑑み、完全ヤーン破損および廃棄の可能性を最小にする単一位置または多位置伸張−破断プロセスの初期条件から定常状態条件への移行を制御するためのコンピュータ実現方法を提供することが有益であると考えられる。各個別のヤーンに合せて調整された所定の「レシピ」に従ってプロセスパラメータを制御することができることが、さらに有利であると考えられる。ここで使用されるように、「レシピ」という用語は、伸張−破断装置の各位置のさまざまな可能化要素のための操作パラメータの変化の所定のシーケンスである。たとえば、所与のレシピが、少なくとも1つの他のロールの速度の変化(すなわち、所与のロールセットの速度の比)、各ヒータまたは加熱されたロールの温度、関連したジェットの操作パラメータ(すなわち、圧力状態)、およびワインダ張力と協調して、各ロールの速度の順次変化を指定して、処理位置が停止または初期条件から定常状態操作条件に移行することを引起す。パラメータの移行を、段階的にまたは連続的に変えてもよい。 In view of the above, it would be beneficial to provide a computer-implemented method for controlling the transition from initial to steady state conditions of a single-position or multi-position stretch-break process that minimizes the possibility of complete yarn breakage and disposal It is thought that. It would be further advantageous to be able to control the process parameters according to a predetermined “recipe” tailored to each individual yarn. As used herein, the term “recipe” is a predetermined sequence of changes in operating parameters for various enabling elements at each location of the stretch-break device. For example, a given recipe may have a change in speed of at least one other roll (ie, the ratio of the speed of a given roll set), the temperature of each heater or heated roll, the associated jet operating parameters (ie , Pressure state), and winder tension, in turn, specify a sequential change in the speed of each roll, causing the processing position to stop or transition from an initial condition to a steady state operating condition. The parameter transition may be changed stepwise or continuously.
本発明は、伸張−破断プロセスにおいてヤーンYを処理するために使用される少なくとも3つの別々に制御可能なロールセットの各々を開始するためのコンピュータ実現方法およびプログラムを含んでなる。各ロールセットは、少なくとも2つのロールを含んでなる。本発明の方法において、伸張−破断プロセスにおいて処理されているヤーンYの完全破損を最小にするように、各ロールセットについて、所定のシーケンスに従って、かつ他のロールの少なくとも1つの速度の変化と協調して、各ロールの速度を初期条件から定常状態条件に変える。 The present invention comprises a computer-implemented method and program for initiating each of at least three separately controllable roll sets used to process a yarn Y in a stretch-break process. Each roll set comprises at least two rolls. In the method of the present invention, for each roll set, in accordance with a predetermined sequence and in coordination with at least one speed change of the other roll, so as to minimize complete breakage of the yarn Y being processed in the stretch-break process. Then, the speed of each roll is changed from the initial condition to the steady state condition.
この方法の始動シーケンスは、2つの態様で実施してもよい。第1の態様において、各ロールの速度は、少なくとも2つの別々の工程で、ロール速度の定常状態セットを達成するように変えられる。第2の態様において、各ロールの速度は、定常状態ロール速度に連続的に変えられる。 The startup sequence of this method may be implemented in two ways. In the first aspect, the speed of each roll is varied in at least two separate steps to achieve a steady state set of roll speeds. In the second aspect, the speed of each roll is continuously changed to a steady state roll speed.
所定のシーケンスは、
a)各ロールのための候補速度を選択する工程と、
b)各ロールのための候補速度を、所定の操作性基準に対して、妥当性を確認する工程と、
c)操作性基準を満たす速度について、各ロールのための速度を設定する工程とによって作成される。
The predetermined sequence is
a) selecting a candidate speed for each roll;
b) confirming the validity of the candidate speed for each roll against a predetermined operability standard;
c) For a speed that satisfies the operability criteria, a speed is set for each roll.
本発明は、本出願の一部を形成する添付の図面と関連して、次の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。 The invention will be more fully understood from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which form a part of this application.
次の詳細な説明全体にわたって、図面のすべての図において、同様の参照符号が同様の要素を指す。 Throughout the following detailed description, like reference numerals refer to like elements in all figures of the drawings.
図2は、所定のレシピに従って多位置伸張−破断装置10の各位置12Aから12Nを制御するために本発明の方法によってプログラムを実行するためのコンピュータ112および関連した制御装置118を含んでなる制御システム110の詳細なブロック図である。制御システム110は、標準デスクトップパーソナルコンピュータ112、および1つもしくはそれ以上の市販のプログラム可能な論理制御装置(PLC)118を使用して実現してもよい。 FIG. 2 shows a control comprising a computer 112 and an associated controller 118 for executing a program according to the method of the present invention to control each position 12A to 12N of the multi-position stretch-break device 10 according to a predetermined recipe. 2 is a detailed block diagram of system 110. FIG. The control system 110 may be implemented using a standard desktop personal computer 112 and one or more commercially available programmable logic controllers (PLCs) 118.
コンピュータ112は、データおよび制御バス122によって接続された、中央処理ユニット(CPU)124、メモリ126、オペレータディスプレイ128、オペレータ入力のためのキーボード142およびマウス144、入力−出力インタフェース130および関連した記憶デバイス116を含んでなる。メモリ126は、ランダムアクセスメモリ(RAM)または別の適切なメモリデバイスとして実現してもよく、メモリユニット152A、152B、…152Fに区分してもよい。オペレータディスプレイ128は、オペレータがキーボード142およびマウス144を使用してコンピュータ112と通信するグラフィカルユーザインタフェース114を表示するための、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、または何らかの他のデバイスを含む。1つの位置のための、グラフィカルユーザインタフェース114によって生成されたビジュアルグラフィックが、図3に示されている。 The computer 112 is connected by a data and control bus 122 to a central processing unit (CPU) 124, memory 126, operator display 128, keyboard 142 and mouse 144 for operator input, input-output interface 130 and associated storage devices. 116. Memory 126 may be implemented as random access memory (RAM) or another suitable memory device, and may be partitioned into memory units 152A, 152B,. Operator display 128 includes a cathode ray tube (CRT), a liquid crystal display (LCD), or some other device for displaying a graphical user interface 114 that an operator communicates with computer 112 using keyboard 142 and mouse 144. . The visual graphic generated by the graphical user interface 114 for one location is shown in FIG.
適切なケーブルアセンブリ120が、任意の標準バスプロトコルを用いてコンピュータ112を各制御装置118と接続するためのバスネットワークを実現する。各制御装置118は、中央制御ユニット118C、および関連した入力−出力(I/O)インタフェース118−1、118−2、118−3、118−4、118−5を含んでなる。各I/Oインタフェースは、次々にケーブルアセンブリ200によって制御デバイス210〜250に接続される。各制御デバイス210〜250は、1つの位置12A〜12Nのためのそれぞれの可能化要素と関連する。 A suitable cable assembly 120 implements a bus network for connecting the computer 112 with each controller 118 using any standard bus protocol. Each controller 118 comprises a central control unit 118C and associated input-output (I / O) interfaces 118-1, 118-2, 118-3, 118-4, 118-5. Each I / O interface is connected to the control devices 210-250 by the cable assembly 200 one after the other. Each control device 210-250 is associated with a respective enabling element for one location 12A-12N.
示されているように、I/Oインタフェース118−1は、ドライブモータ23、27、35、43、57に次々に接続されるモータインバータユニット210に接続される。I/Oインタフェース118−2は、ヒータ制御220に接続され、これは、次々にヒータ22Hおよび24に接続される。I/Oインタフェース118−3は、ジェット制御230に接続され、これは、次々にジェット32、36、52、54、および58に接続される。I/Oインタフェース118−4は、ヤーン供給張力制御240に接続され、これは、次に繰出し制御装置19に接続される。I/Oインタフェース118−5は、ワインダ制御250に接続され、これは、次々にワインダドライブ62Dおよびワインダトラバース62Tに接続される。装置10の2つもしくはそれ以上の位置12A〜12Nのためのさまざまな可能化要素をインタフェースすることができるマルチチャネルPLCを使用してもよいことが理解されるべきである。 As shown, the I / O interface 118-1 is connected to a motor inverter unit 210 that is connected to the drive motors 23, 27, 35, 43, and 57 one after another. The I / O interface 118-2 is connected to the heater control 220, which in turn is connected to the heaters 22H and 24. I / O interface 118-3 is connected to jet control 230, which in turn is connected to jets 32, 36, 52, 54, and 58. The I / O interface 118-4 is connected to the yarn supply tension control 240, which in turn is connected to the payout controller 19. The I / O interface 118-5 is connected to a winder control 250, which in turn is connected to a winder drive 62D and a winder traverse 62T. It should be understood that a multi-channel PLC may be used that can interface various enabling elements for two or more locations 12A-12N of the device 10.
物理的要素および制御システムアーキテクチャを説明したが、制御装置118にダウンロードされた個別のかつ完全に異なったプロセスレシピを用いて、各位置12A〜12Nが独立して操作されることを可能にする本発明の方法の操作を、ここで説明してもよい。 Having described the physical elements and control system architecture, a book that allows each location 12A-12N to be operated independently using individual and completely different process recipes downloaded to the controller 118. The operation of the inventive method may now be described.
本発明は、コンピュータメモリ126にプロセスレシピを実現するコマンドを記憶する。これらのコマンドが実行されると、制御システム110は、位置が多工程シーケンスまたは連続シーケンスを行うことを引起す。 The present invention stores a command for realizing a process recipe in the computer memory 126. When these commands are executed, the control system 110 causes the position to perform a multi-step sequence or a continuous sequence.
さまざまなパラメータのための所定の操作性基準(すなわち、操作限界)の表が、コンピュータメモリに記憶される。操作性基準の例が、特定タイプヤーンYのための所与の温度における最大許容伸張比である。所定の操作性基準は、ロールセット速度および結果として生じるロール速度比を増分的に変えて、所望の定常状態動作条件を達成することを可能にする所与のヤーン製品のための操作性限界を定めることによって、実験的に定めてもよい。 A table of predefined operability criteria (ie, operational limits) for various parameters is stored in computer memory. An example of operability criteria is the maximum allowable stretch ratio at a given temperature for a particular type of yarn Y. The predetermined operability criteria will provide an operability limit for a given yarn product that allows the roll set speed and resulting roll speed ratio to be incrementally varied to achieve the desired steady state operating conditions. It may be determined experimentally.
所与のヤーン製品のためのレシピを、オペレータによって開発することができる。各操作条件のためのさまざまな候補パラメータが選択される。各候補パラメータは、その関連した所定の操作性基準に対して妥当性を確認される。候補パラメータが操作性基準を満たす場合、パラメータはレシピに入力される。候補パラメータが操作性条件を満たさない場合、候補パラメータは、レシピへのエントリを否認される。メモリセグメント154A〜154Fとして示された完成したレシピを、従来のコンピュータファイル記憶技術を用いて保管してもよい。 Recipes for a given yarn product can be developed by the operator. Various candidate parameters for each operating condition are selected. Each candidate parameter is validated against its associated predetermined usability criteria. If the candidate parameter meets the operability criteria, the parameter is input to the recipe. If the candidate parameter does not satisfy the operability condition, the candidate parameter is denied entry to the recipe. The completed recipes shown as memory segments 154A-154F may be stored using conventional computer file storage techniques.
異なったフィラメント(すなわち、異なったデニールまたは異なった材料)から製造されたヤーンが、完全に異なった物理的特徴を有することがあるので、プロセスレシピプログラミングフレキシビリティが重要である。各ヤーンタイプまたはヤーンタイプの組合せは、延伸およびアニールゾーン、破断ゾーン、再破断ゾーン、強化ゾーン、および巻取りゾーン(図1の20〜60)において異なって動作する。多工程レシピにおいて、レシピの各工程は、より多くのゾーンのうちの1つにおいてパラメータを増分的に変える。各増分的工程は、操作速度が達成されるまで、協調してロール速度比を変える。同様にして、連続レシピが、操作速度が達成されるまで、連続的にロール速度比を徐々に増加させ変える(これは、多くの非常に小さい工程で速度を増分することによって近似してもよい)。 Process recipe programming flexibility is important because yarns made from different filaments (ie, different deniers or different materials) may have completely different physical characteristics. Each yarn type or combination of yarn types operates differently in the draw and anneal zone, break zone, rebreak zone, strengthen zone, and take-up zone (20-60 in FIG. 1). In a multi-step recipe, each step in the recipe incrementally changes parameters in one of more zones. Each incremental step cooperates to change the roll speed ratio until the operating speed is achieved. Similarly, a continuous recipe will gradually increase and change the roll speed ratio continuously until the operating speed is achieved (this may be approximated by incrementing the speed in many very small steps). ).
本発明の方法は、システム制御デバイス110を使用して、デスクトップコンピュータ112から所与の位置と関連する制御装置118にレシピをダウンロードすることによって実現してもよい。システム制御デバイスは、複数の多工程プロセスレシピまたは連続的に変わるプロセスレシピが、書かれ、修正され、記憶されることを促進する。オペレータは、メモリ126(または記憶デバイス116)に記憶された所定の多工程プロセスレシピから選択し、ヤーン処理位置(12Aなど)または位置のグループ(12A〜12Cなど)と関連するいずれか1つの制御装置118に、選択されたレシピをダウンロードすることができる。このダウンロードプロセスは、システムコンピュータ112から専用位置プログラム可能論理制御装置(PLC)118へのレシピデータの転送であり、したがって、他のタスクのためにコンピュータ112を解放する。 The method of the present invention may be implemented by using system control device 110 to download recipes from desktop computer 112 to controller 118 associated with a given location. The system control device facilitates multiple multi-step process recipes or continuously changing process recipes to be written, modified and stored. The operator selects from a predetermined multi-step process recipe stored in memory 126 (or storage device 116) and any one control associated with a yarn processing position (such as 12A) or a group of positions (such as 12A-12C). The selected recipe can be downloaded to the device 118. This download process is the transfer of recipe data from the system computer 112 to a dedicated position programmable logic controller (PLC) 118, thus freeing the computer 112 for other tasks.
次に、PLC118は、ドライブモータ23、27、35、43、57を制御するための関連したモータインバータユニット210、ヒータ22Hおよび24Hを制御するためのヒータ制御220、ジェット32、36、52、54、および58を制御するためのジェット制御230、繰出し制御装置19を制御するためのヤーン供給張力制御240、ならびにワインダドライブ62Dおよびトラバースドライブ62Tを制御するためのワインダ制御250を制御する。 Next, the PLC 118 controls the drive motors 23, 27, 35, 43, 57, the associated motor inverter unit 210, the heater control 220 for controlling the heaters 22H and 24H, and the jets 32, 36, 52, 54. , And 58, a yarn feed tension control 240 for controlling the feed control device 19, and a winder control 250 for controlling the winder drive 62D and the traverse drive 62T.
いったん、データが、特定の位置と関連する選択された制御デバイス(210〜250)に分配されると、その位置(12Aなど)は、システム制御デバイス110から独立して、かつ他の周囲の位置(12Bまたは12Cなど)から独立して動作することができる。各位置12A〜12Nが、潜在的に、異なった多工程プロセスレシピで動作することができるので、別個の局所的な読出し/オペレータインタフェース214A〜214N(図1)が、各位置12A〜12Nのために提供される。この局所的な読出し214は、オペレータが、位置を制御し、独自の位置固有データならびに表示位置およびシステム障害メッセージのすべてを監視することを可能にする。 Once the data is distributed to the selected control device (210-250) associated with a particular location, that location (such as 12A) is independent of the system control device 110 and other ambient locations. It can operate independently (such as 12B or 12C). Since each location 12A-12N can potentially operate with a different multi-step process recipe, a separate local read / operator interface 214A-214N (FIG. 1) is available for each location 12A-12N. Provided to. This local readout 214 allows the operator to control the position and monitor all of the unique position specific data as well as display position and system fault messages.
レシピがモータ速度だけに特有でないことに留意されたい。レシピは、また、延伸およびアニールゾーンヒータ温度、ならびにアスピレータ、強化ジェット、およびニップロール(図示せず)の圧力設定などの操作パラメータを含む。レシピは、また、ねじれ角、トラバース長さ、パッケージ圧力、およびパッケージ長さまたは直径などのワインダ固有パラメータを含むことができる。自動工程ストリングアップも、レシピに収容してもよい。これは、各工程が次の順次工程へ自動的に進行する前に動作するための指定時間を提供することによって行うことができる。 Note that the recipe is not specific to motor speed alone. The recipe also includes operating parameters such as stretching and annealing zone heater temperatures, and pressure settings for aspirators, reinforced jets, and nip rolls (not shown). The recipe may also include winder specific parameters such as twist angle, traverse length, package pressure, and package length or diameter. Automatic process string up may also be accommodated in the recipe. This can be done by providing a specified time for each process to operate before proceeding automatically to the next sequential process.
図3に示された、ユーザインタフェース114によって生成されたグラフィカル表示を用いて、新たなレシピを開発することができる。グラフィカル表示は、ハードウェア要素を絵で表すさまざまなアイコンと関連するウィンドウを有する。各ウィンドウは、レシピにおける特定の工程のための可能化要素の操作パラメータを表す。表示の左上の隅のリストを見ることによって理解され得るように、10工程までのレシピを収容してもよい。候補パラメータが操作性基準を満たす場合、パラメータは新たなレシピに入力される。候補パラメータが操作性基準を満たさない場合、オペレータは警報され(色変化またはフラッシング警告によってなど)、候補パラメータは、レシピへのエントリを否認される。 A new recipe can be developed using the graphical display generated by the user interface 114 shown in FIG. The graphical display has a window associated with various icons that graphically represent the hardware elements. Each window represents operating parameters of the enabling element for a particular process in the recipe. As can be understood by looking at the list in the upper left corner of the display, up to 10 recipes may be accommodated. If the candidate parameter meets the operability criteria, the parameter is entered into a new recipe. If the candidate parameter does not meet operability criteria, the operator is alerted (such as by a color change or flashing warning) and the candidate parameter is denied entry into the recipe.
表の一番上の行に工程1から6として示された多工程プロセスレシピが、図4に表にされている。操作パラメータは、表の左の列で識別される。レシピの各工程は、グラフィカルインタフェース114の使用によって作成または修正することができる。図3は、図4のレシピの工程6に対応する操作パラメータを示す。計算されたロール速度が、レシピおよび工程固有比に基いて表示される。次の工程のロール速度は、前のロール速度に工程固有比を乗じることによって、前のロール速度と協調される。したがって、最初のロール速度または最後のロール速度およびすべてのゾーン比を入力することによって、すべての他の関連したロール速度を、レファレンスロールセット選択ルーチンを用いて計算することができる。 The multi-step process recipe shown as steps 1 to 6 in the top row of the table is tabulated in FIG. The operating parameters are identified in the left column of the table. Each step of the recipe can be created or modified by use of the graphical interface 114. FIG. 3 shows operation parameters corresponding to step 6 of the recipe of FIG. The calculated roll speed is displayed based on the recipe and process specific ratio. The roll speed of the next process is coordinated with the previous roll speed by multiplying the previous roll speed by the process specific ratio. Thus, by entering the initial or final roll speed and all zone ratios, all other related roll speeds can be calculated using the reference roll set selection routine.
レファレンスロールセット選択ルーチンは、ロールセット速度計算が、ロール1(図1の加熱されたロール22)から前方に、またはロール5(図1のロールセット56)から後方に開始されることを可能にする。これは、オペレータが、次のようにいくつかのパラメータを指定することによって、工程固有レシピを設計することを可能にする。
1)必要な開始速度を指定し、他の速度を計算するか、または必要な終了速度を指定し、他の速度を計算する、
2)入力してもよい最終ヤーンパッケージ直径またはパッケージ長さを指定する(値が両方に入力されると、操作の間に達成すべき最初のものが、パッケージドフ(package doff)をもたらす操作パラメータになる)、
3)モータがそれぞれ次または前の工程速度に加速または減速するための工程固有時間を指す、秒単位の加速および減速時間を指定する。次の計算は、モータ周波数加速を定めるために必要である。
The reference roll set selection routine allows roll set speed calculations to be initiated forward from roll 1 (heated roll 22 in FIG. 1) or backward from roll 5 (roll set 56 in FIG. 1). To do. This allows the operator to design a process specific recipe by specifying several parameters as follows.
1) Specify the required start speed and calculate other speed, or specify the required end speed and calculate other speed,
2) Specify the final yarn package diameter or package length that may be entered (if a value is entered in both, the first to be achieved during the operation is the operating parameter that results in a package doff become),
3) Specify acceleration and deceleration times in seconds, which refer to process specific times for the motor to accelerate or decelerate to the next or previous process speed, respectively. The following calculation is necessary to determine the motor frequency acceleration.
この計算の精度は、少なくとも0.1%(すなわち、10−3)でなければならず、というのは、すべてロールが、それらの最終速度を正確に達成して、所望の比を維持しなければならないからである。延伸およびアニールゾーン、破断ゾーン、再破断ゾーン、強化ゾーン、および巻取りゾーンのプロセス比のこの徐々の進みは、供給材料の、最終プロセス速度への必要な容易さをもたらす。これらの比工程は、固有タイプヤーンYに特有の固有レシピをもたらす。 The accuracy of this calculation must be at least 0.1% (ie, 10 −3 ) because all rolls must achieve their final speed accurately to maintain the desired ratio. Because it must. This gradual progression of the process ratios of draw and anneal zone, break zone, rebreak zone, strengthen zone, and take-up zone provides the necessary ease of feed to the final process speed. These ratio steps result in unique recipes specific to the unique type yarn Y.
操作性基準に加えて、各位置の固有のハードウェアの安全性基準が、システムデータベースに記憶される。最大モータ速度などの安全性限界がシステム管理機能として入力され、それらの値がシステムデータベースに記憶される。計算されたロール速度がシステム安全性限界より高くなると、オペレータは、固有ロールアイコンの異なったグラフィック色変化によって警報される。したがって、選択されたパラメータが、レシピに入力される前に、所定の安全性基準および操作性基準に対して妥当性を確認される。次に、ゾーン比または初期速度は、安全なロール速度を達成するように調整される。 In addition to the operability criteria, the unique hardware safety criteria for each location is stored in the system database. Safety limits such as maximum motor speed are entered as system management functions and their values are stored in the system database. When the calculated roll speed is higher than the system safety limit, the operator is alerted by a different graphic color change of the unique roll icon. Thus, the selected parameters are validated against predetermined safety and operability criteria before being entered into the recipe. The zone ratio or initial speed is then adjusted to achieve a safe roll speed.
システムコンピュータ112に常駐のバックグラウンド監視ルーチンが、各位置デバイスにデータリクエストを定期的に発行して、バスネットワーク120を介して機械操作の状態を確かめる。必要ならば、システムコンピュータ112によってログファイルを作成して、このデータを記録してもよい。同じバスを使用してレシピを位置にダウンロードするので、データの完全性を維持するために、レシピダウンロードの間監視は中断される。レシピダウンロードが完了すると、監視が再開される。 A background monitoring routine resident in the system computer 112 periodically issues data requests to each location device to verify the status of machine operation via the bus network 120. If necessary, a log file may be created by the system computer 112 to record this data. Since the recipe is downloaded to a location using the same bus, monitoring is interrupted during the recipe download to maintain data integrity. Monitoring is resumed when the recipe download is complete.
上で述べられたような本発明に関する教示の利益を有する当業者は、その修正および拡張を行ってもよい。そのような修正および拡張は、特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲内にあると解釈されるべきである。 Those skilled in the art having the benefit of the teachings of the invention as described above may make modifications and extensions thereof. Such modifications and extensions are to be construed as being within the scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (19)
伸張−破断プロセスにおいて処理されているヤーンYの同時完全破損を最小にするように、各ロールセットについて、所定のシーケンスに従って、かつ他のロールの少なくとも1つの速度の変化と協調して、各ロールの速度を初期条件から定常状態条件に変える工程を含んでなる方法。 A method for starting or stopping each of at least two separately controllable roll sets used to treat a yarn Y in a stretch-break process, each roll set including at least two rolls And said method is
Each roll set, for each roll set, in accordance with a predetermined sequence and in coordination with at least one speed change of the other roll, so as to minimize simultaneous complete failure of the yarn Y being processed in the stretch-break process Changing the speed of the process from an initial condition to a steady state condition.
a)前記3つのロールの各々のための候補速度を選択する工程と、
b)各ロールのための前記候補速度を、所定の操作性基準に対して、妥当性を確認する工程と、
c)前記操作性基準を満たす速度について、前記3つのロールの各々のための速度を設定する工程とによって作成される請求項1に記載の方法。 The stretch-break process includes at least three rolls (26, 34, 56), and the predetermined sequence comprises:
a) selecting candidate speeds for each of the three rolls;
b) checking the validity of the candidate speed for each roll against a predetermined operability criterion;
The method of claim 1, comprising: c) setting a speed for each of the three rolls for a speed that satisfies the operability criteria.
前記ジェットのための少なくとも1つの操作パラメータを選択する工程をさらに含んでなる請求項7に記載の方法。 The stretch-break process comprises at least one jet or reinforcement device (32, 36, 52), the method comprising:
8. The method of claim 7, further comprising selecting at least one operating parameter for the jet.
The method of claim 18, wherein each predetermined usability criterion is compared to each candidate operating pressure entry, and the result of the comparison is visually displayed to indicate the pressure that satisfies the predetermined usability criterion.
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